第三代宽禁带半导体材料—氮化镓(GaN)由于具有优异的物理、化学和电学特性，因而受到科研人员的极大关注，其非常适合于制作高压、高频、高功率器件，故而在微波功率领域有着极大的应用前景。虽然近年来国内外科研团队在AlGaN/GaN HEMT器件的研制上取得了长足的进步，但仍未完全发挥出氮化镓材料的全部性能优势，另外在器件的设计上也需要做进一步的优化，因此本文研究的重点是如何改善AlGaN/GaN HEMT器件的击穿特性，以及避免器件频率特性的衰退。　　在此目标下，通过深入了解AlGaN/GaN异质结的极化效应、二维电子气(2DEG)、电流崩塌现象、钝化技术、场板技术等相关理论知识，并借鉴以往其他科研团队对于AlGaN/GaN HEMT器件场板结构的设计经验，利用Silvaco TCAD软件下的ATLAS二维数值仿真平台，设计并优化了具有不同场板结构的AlGaN/GaN HEMT器件。　　通过对不同结构AlGaN/GaN HEMT器件相关电学特性的仿真，发现传统无场板结构器件极易在栅极靠近漏端一侧发生提前击穿，限制了氮化镓材料性能优势的发挥。Γ型栅场板结构的引入能优化AlGaN/GaN HEMT器件内部的电场分布，可以改善器件的击穿特性。双层的台阶栅场板结构会在台阶拐角处产生一个新的电场峰值，可进一步优化AlGaN/GaN HEMT器件内部电场分布，但同时也因较大的栅漏寄生电容造成器件频率特性的大幅度衰退。在栅场板有效长度相等的情况下，浮空场板结构可产生较小的寄生电容，但对器件击穿特性的改善效果并不理想。为了兼顾器件击穿特性和频率特性，提出了台阶浮空复合型栅场板结构AlGaN/GaN HEMT器件设计方案，并对其相关结构参数进行优化，使其在击穿特性、频率特性上都达到了较为满意的结果。